Question

小芳同学观察到许多建筑材料的截面多是V形或U形，这引起了她的好奇心．
【提出问题】物体承受的压力与哪些因素有关？
【猜想与假设】猜想一：物体承受的压力与物体的形状有关．
猜想二：物体承受的压力与物体的材料有关．
于是小芳利用如图所示的装置，选取了纸条、细绳、火柴盒和若干火柴棒，对猜想一进行实验探究．

物体形状 火柴根数 实验次数	V形	U形	圆弧形
1	46	36	75
2	43	32	63
3	45	35	83

【进行实验与收集数据】
（1）选取材料和长、宽、厚相同的纸条若干．
（2）将一张纸条折成V形，放在装置上，在纸条两端距中点（支点）相同距离处，各挂一相同的火柴盒子．在两火柴盒中逐渐增加数量______的火柴棒，直到纸条被压弯折为止，记录一端火柴盒中火柴棒根数．
（3）将纸条分别拆成U型、圆弧型，重复步骤（2）．
（4）更换纸条，将以上实验再做两次．
【分析与论证】
（1）分析实验数据，可以得出的结论是______（写出一条即可）
生产、生活和建筑中利用物体形状影响其承受压力的事例很多，如巨大的铁桥中多处使用了U形钢材．请你举出一个利用V形或圆弧形结构的实例______．
（2）若要探究猜想二，实验中应使所选物体的______和______．

Answer 1

【答案】分析：由杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂可知，如果动力臂等于阻力臂，那么只有动力等于阻力时，杠杆才会平衡；
在探究物体承受的压力与哪些因素有关时，提出了两种猜想，所以在探究时应该采用控制变量法进行分析解答；
所以在探究物体承受的压力与材料的关系时，应保证材料的形状相同，根据实验数据分析可以得出结论．
解答：解：【进行实验与收集数据】
（2）题意已知杠杆的动力臂等于阻力臂，所以要使它们平衡，应该在两端加相同的火柴个数；
【分析与论证】
（1）由表格数据可知，在材料相同时，圆形的纸条承担的火柴数最多，所以完全相同的纸条，圆弧形承受的压力最大；
生活生产中的头盔、角钢、V形钢块等建材都是采用的圆形或V形形状，这样可以承受更大的压力；
（2）在验证物体承受的压力与物体的材料的关系时，应该让材料的形状和材料的长、宽、厚相同；
故答案为：（2）相同；
（4）（1）完全相同的纸条，圆弧形承受的压力最大；角钢；
（2）形状，长、宽、厚．
点评：解决此类多因素的实验探究问题时，常常采用控制变量法进行分析解答．